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MPI-Forschern gelingt erstmalig die Kartierung der Aktivität, die durch elektrische Mikrostimulation des Gehirns ausgelöst wird
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Aktivitätsmuster um die Elektrode und andere Bereichen des visuellen Kortex, die mittels fMRI nach einer elektrischen Mikrostimulation im Gehirn beobachtet wurden.
Bild: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
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Eine neue Technik, mit der man die Gehirnaktivität mit Hilfe des BOLD-Signals (Blood Oxygen Level Dependent Signal) während der elektrischen Mikrostimulation im Gehirn von Primaten genau aufzeichnen kann, haben Forscher des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik in Tübingen entwickelt. Diese Kombination aus elektrischer Mikrostimulation und funktioneller Magnetresonanztomographie verspricht wesentlich genauere Einblicke in die funktionelle Organisation des Gehirns und seine Schaltkreise.
In den letzten beiden Jahrhunderten hat man die elektrische Mikrostimulation häufig dazu eingesetzt, um kausale Zusammenhänge zwischen neuralen Aktivitäten und spezifischem Verhalten oder kognitiven Funktionen zu demonstrieren. Auch wurde sie mit Erfolg zur Behandlung schwerer neurologischer Störungen eingesetzt, am bemerkenswertesten bei der Parkinson-Krankheit. Doch um jene Mechanismen zu verstehen, über welche eine elektrische Mikrostimulation zu Veränderungen im Verhalten und in den kognitiven Funktionen führen kann, ist es unabdingbar, die kortikalen Aktivitätsmuster zu untersuchen und zu charakterisieren, die durch die Stimulation lokal um die Elektrode herum und in anderen funktionell verbundenen Arealen hervorgerufen werden.
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